示波器测量诊断CAN总线方法

03-01

此说明用于检查总线连接上的 CAN 高速和 CAN 低速信号电平是否正确。
检测提示
● 电压检测 (示波器)：电压检测的前提条件是，蓄电池已连接并且点火开关已接通。

● 电阻测量：在电阻测量时，在测量前必须把待测部件断电。为此应断开车辆蓄电池的接线。等待约3 分钟，直到系统中的所有电容器放完电。

CAN总线
CAN (控制器区域网络) 总线系统是一种线形总线系统并具有以下特征：
● 信号双向传播。
● 所有总线用户都接收同一个信息。每个总线用户决定，它是否利用该信息。
● 通过简单并联即可添加附加的总线用户。
● 此总线系统构成一个多主控单元系统。每个总线用户可以是主控单元也可以是副控制单元，根据其作为发射器还是接收器被连接而定。
● 传输媒介是双线连接。导线的名称为：CAN Low (低速) 和 CAN High (高速)
● 原则上每个总线用户可以通过总线同所有其它总用户通信。通过干预法，控制总线上的数据交换。
数据总线 K-CAN (车身 CAN)、PT-CAN (传动系 CAN) 和 F-CAN (底盘 CAN) 之间的主要区别是：
● K-CAN：数据传输率约 100 kBit/s。可以进行单线运行。
● PT-CAN：数据传输率约 500 kBit/s。不能进行单线运行。

● F-CAN：数据传输率约 500 kBits/s。不能单线运行

主控单元

主控单元是主动式通信方，通信的主动权由它发出。主控制单元掌控总线，并控制通信。主控制单元能够在总线系统中向被动式总线用户 (副控制单元) 发送信息，并根据被动式用户的要求接收信息。

副控单元
副控制单元是一个被动式通信用户。副控制单元被要求接收和发送数据。
多主控单元系统

在一个多主控单元系统中所有的通信用户在某个时间都能够担当主控单元或副控制单元的角色。

示波器测量
为了弄清 CAN 总线是否完好工作，必须观察总线上的通信情况。在这种情况下不需要分析单个位，而只需要观察 CAN 总线是否工作。示波器测量说明："CAN 总线很可能无故障工作"。
如果用示波器测量 CAN 低 (或 CAN 高) 导线和接地之间的电压，则获得一个处于下列电压极限范围内的类矩形波信号：
K-CAN：
CAN Low (低速) 对地：U 最小 = 1 V，U 最大 = 5 V
CAN High (高速) 对地：U 最小 = 0 V，U 最大 = 4 V
这些值都是近似值，根据总线上的负载可能有几个 100 mV 的偏差
测量 K-CAN：CH1 CAN 低，CH2 CAN 高
如果用示波器测量 CAN 低 (或 CAN 高) 导线和接地之间的电压，则获得一个处于下列电压极限范围内的类矩形波信号：
PT-CAN 和 F-CAN：
CAN Low (低速) 对地：U 最小 = 1.5 V，U 最大 = 2.5 V
CAN High (高速) 对地：U 最小 = 2.5 V，U 最大 = 3.5 V

测量 PT-CAN：CH1 CAN 低，CH2 CAN 高

总线端测量
测量前提 :
● CAN 总线必须断电。
● 不允许使用其它测量仪 (并联测量仪)。
● 测量在 CAN-Low 导线和 CAN-High 导线之间进行。
● 实际值允许与标准值有几欧姆的偏差。
K-CAN :

因为电阻根据控制单元内部的开关逻辑而变化，所以在 K-CAN 总线上不能进行规定的电阻测量！

PT-CAN、F-CAN :
为了避免信号反射，在 2 个 CAN 总线用户上 (在 PT-CAN 网络中的距离最远) 分别连接一个 120 Ω 的终端电阻。这两个终端电阻并联，并构成一个 60 Ω 的等效电阻。关闭供电电压后可以在数据线之间测量这个等效电阻。此外，单个电阻可以各自分开测量。

通过 60 Ω 等效电阻进行测量的提示：把一个便于拆装的控制单元从总线上脱开。然后在插头上测量 CAN-Low导线和 CAN-High 导线之间的电阻。

提示！

并非所有车辆都在 CAN 总线上有终端电阻。可以根据相应的电路图检查，在连接的车辆上是否安装有终端电阻。

CAN 总线失效
当 K-CAN 或 PT-CAN 数据总线失效时，在 CAN-Low 或 CAN-High 导线上可能存在短路或断路。或者某个控制单元已损坏。
为了查找故障原因，建议进行下列工作步骤：
● 将总线用户从 CAN 总线上依次拔下，直至找到故障原因 (= 控制单元 X)。
● 检查通往控制单元 X 的导线是否短路或断路。
● 如有可能，检测控制单元 X。
● 如果某个控制单元至 CAN 总线的分支线短路，仅执行该工作步骤就成功了。如果 CAN 总线中的一条导线自身短路，则必须检查电线束。